双碳实施方案(6篇)

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双碳实施方案篇1

一、两市低碳试点工作进展与成效

贵阳市自2010年被评为全国首批低碳城市试点以来,把“全国低碳试点城市”作为城市名片,统筹城市经济社会发展和生态文明建设,提出了“既要赶,又要转”的战略目标,努力探索西部地区“在保护中发展”的低碳路径。遵义市自2013年被列为国家第二批低碳试点城市以来,坚持把发展低碳经济作为实现后发赶超的有力抓手,各项低碳试点工作有序推进。

(一)以低碳发展规划及配套政策为主导,构建城市低碳发展的体制机制

贵阳市成立了由市长任组长的低碳城市试点工作领导小组,建立了部门联席会议制度;组建了贵阳市低碳发展领域的专业智囊团和低碳发展专家顾问委员会,借力专家智慧为城市低碳发展保驾护航;出台了《贵阳市低碳城市试点工作实施方案》、《贵阳市低碳发展中长期规划(2011―2022)》、《贵阳市2014―2015年节能减排低碳发展攻坚方案》、《贵阳市建设生态文明城市条例》等一系列低碳发展的政策文件;此外还正在筹备编制《贵阳市应对气候变化专项规划(2014―2022年)》和《贵阳市应对气候变化条例》,加快构建低碳发展的政策法规体系。

遵义市按照《遵义市低碳试点工作初步实施方案》的要求,成立了以市长为组长、相关职能部门为成员的低碳试点工作领导小组,将低碳试点的各项任务分解到相关职能部门;将低碳发展相关要求纳入《遵义市国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》,启动了低碳发展专项规划的编制;形成以遵义市环科所为代表的研究团队,开展低碳发展研究,为稳步推进低碳试点工作提供智力支持。

(二)以重点领域为突破口,构建以低排放为特征的低碳产业体系

贵阳市将工业、能源和建筑作为控制温室气体排放的主要领域,建立以低碳、绿色、环保、循环为特征的低碳产业体系。一是推动工业转型升级。编制了《贵阳市产业发展指导目录》,杜绝新增“两高”项目,2014年淘汰了24家企业的落后产能;二是优化能源结构。推进“缅气入筑”工程。2014年底,居民用气全部实现天然气供给,建成开阳、清镇两个生物质燃料基地,一期装机容量为49.5兆瓦的花溪云顶风电场投入运行,全市水电、风电发电量已占总发电量的47%;三是推行绿色建筑。出台《贵阳市绿色建筑实施方案》和《贵阳市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台建设实施方案》,推广土壤源热泵、污水源热泵、地表水源热泵、太阳能光热等技术在建筑中的应用。

遵义市则实施了“新型工业化、绿色城镇化、农业现代化”三化同步的低碳发展战略,通过优化产业结构、发展可再生能源、节能与提高能效、增加碳汇等措施推动尽早达峰。一是发展低排放的特色轻工业。将烟、酒、茶等特色轻工业作为经济发展重点,推进茅台酒厂循环经济示范园技改,打造“遵义名烟基地”,提升茶叶种植加工水平,形成西部赤水河流域白酒工业走廊和东部烟草、茶叶加工带的产业空间布局;二是发展可再生能源。形成了以电能为主,煤炭为辅,农村沼气、城市天然气为补充的能源消费模式;三是节能提效。2014年关闭淘汰落后产能11户,中心城区累计改造4吨以下燃煤锅炉182台,单位生产总值能耗下降5.65%;四是增加碳汇。2014年完成造林75万亩,成功创建国家环保模范城市,森林覆盖率达53.6%。

(三)开展多层次试点示范,低碳发展理念深入人心

贵阳市作为第一批国家低碳试点,同时也是全国首个循环经济试点城市、2013年度智慧试点城市和全国首个“国家森林城市”,全力推进低碳社区试点和低碳工业园区试点工作。贵阳市先后实施了“乌当碧水人家”、“温泉新城”等一批市级低碳社区试点,探索形成具有贵阳特色的低碳社区“G”模式,建立社区低碳指标统计办法和贵阳市低碳社区评价指标体系,为低碳社区建设和改造提供可以量化的评价标准;贵阳市高新区于2014年6月获得国家低碳工业园区试点,编制了《贵阳国家高新区低碳经济示范园实施方案》,充分发挥高新区的区位优势和发展特色。

遵义市在低碳试点建设过程中,打造了茅台镇绿色低碳城镇、凤冈富锌富硒茶低碳示范区、高新技术园区循环化改造等低碳园区,累计创建了5个部级生态示范区、39个生态乡镇、3个省级生态县、24个生态乡镇和45个生态村,积极探索适合园区、集镇发展的低碳绿色发展模式;创建打造了一批示范性强、带动面广、关联度高的低碳项目,发挥了引导示范作用,扎实推进低碳发展。并于2015年1月被评为贵州省首个国家环保模范城市。

二、两市低碳试点工作特色与亮点

(一)因地制宜,发展新兴低碳产业

贵阳市本着在保护中发展的原则,大力发展金融、旅游、会展等低碳产业。在金融领域,实施“引金入筑”工程,有近20家金融机构签约入住贵阳国际金融中心。截至2013年9月,贵阳市全市金融机构人民币存款5684亿元,同比增长31%,占全省地、市、州的43%;主打旅游业,发挥生态、气候、人文优势,打造“爽爽贵阳、避暑之都”品牌,推进旅游标准化、国际化建设,优化提升一批景区景点;发展贵阳特色的会展经济,通过举办“生态文明贵阳国际论坛”以及中国科协年会、酒博会、旅游产业发展大会等重大会展活动,使会展经济效益年均增长30%以上。

遵义市积极发展“红色旅游”,加快茅台、土城、苟坝、沙滩、赤水文化旅游创新区和长征文化博览园、赤水景区、中国茶海景区建设,深度开发娄山关景区,打造《传奇遵义》常态演出精品剧目和中国长征、茅台酒、仡佬等文化旅游节,打造“红色遵义、人文遵义、醉美遵义”旅游形象品牌。

(二)创新驱动,构筑低碳发展的智慧城市

贵阳因四季温差小的气候特点被评为“最适合投资数据中心的城市”,是唯一被授予“2014年中国智慧治理领军城市”称号的西部省会城市。贵阳将发展大数据产业作为实现后发赶超、产业转型和新型工业化的战略选择,努力打造高度信息化、全面网络化的“智慧贵阳”、“数谷贵阳”。截止2014年,大数据产业规模达660亿元,“云上企业”超过2900家,预计2017年“呼叫中心”将带动就业50万人(贵阳市人口约400万)。以上可见,大数据产业在很大程度上能够使贵阳以相对较低的排放代价实现经济的较快发展。

(三)全方位推动交通领域低碳发展

贵阳市是国家甲醇汽车试点城市,国家新能源汽车推广应用示范城市,在促进交通领域低碳发展、控制交通领域碳排放方面做了大量的探索工作,取得了不错的成效。贵阳市以“疏老城、建新城”为核心推进城市建设,规划建设1.5环快速路,促使城市交通流由“中心集聚”向“环网分担”转变,以此改进交通运输的整体效率。城乡路网不断完善,“三条环路、十六条射线”的现代化交通路网体系全面完成,这些都进一步缓解了交通拥堵,减少车辆尾气排放。此外,贵阳还启动编制了《贵阳市快速公交系统专项规划》,推广使用清洁能源和混合动力汽车,积极发展公共交通和轨道交通。贵阳市公交公司根据贵阳市的能源和道路特点,因地制宜,研制推广了气电双燃料混合动力汽车和甲醇燃料车,产生了良好的减排效果。

三、两市低碳试点工作的建议

(一)需尽快研究提出碳排放峰值目标及其实现路径

调研发现,遵义市提出力争到2030年左右达到碳排放峰值目标,但缺乏明确的达峰路径;而贵阳市并未提出峰值目标,对于峰值目标的测算也缺乏研究。我国已经提出在2030年左右达峰,因此建议两市进一步强化应对气候变化和低碳发展的顶层设计和战略研究,提出碳排放峰值目标及可行的实现路径,并将相关目标纳入未来的规划当中。

(二)进一步提高温室气体排放核算能力

调研中发现,贵阳、遵义两市的关键排放源没有基础数据支撑,温室气体统计核算领域的专业学者缺乏,低碳领域的研究机构和技术平台能力较弱,缺少基础数据统计及监测平台,影响了地方低碳发展进程。建议两市尽快开展本地区温室气体排放清单编制,摸清排放家底,同时加强数据收集和核算系统建设,建立相关温室气体排放数据的管理体制,为低碳发展做好数据基础支撑工作。

(三)鼓励两市积极开展低碳城市间的国内、国际合作

贵阳、遵义等西部地区是全国的生态屏障,关乎国家的生态安全。全国各地特别是东部发达地区应帮助西部地区走向经济发展与生态改善的“双赢之路”,同时西部低碳试点地区也应主动汲取东部发展的经验教训,结合自身特点实现可持续发展。同时,建议贵阳、遵义两市总结城市低碳发展的经验和成果,积极参加中美气候智慧型城市合作。响应国家“一带一路”战略思路,与“一带一路”沿线国家城市结成“低碳姊妹城市”,共享低碳发展经验。同时,积极探索气候变化“南南合作”框架下的低碳城市合作模式,推进本地区绿色产能国际化。

(四)进一步加强制度创新和模式探索

贵阳和遵义在温室气体排放交易方面起步较晚,2014年,全省首单中国自愿减排(CCER)项目上海金融机构购买贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司80万吨CCER指标成功交易,实现碳交易的零突破。建议贵阳、遵义两市积极做好参加全国碳排放交易市场的前期准备,加强对城市碳资产的盘查工作,并推进贵阳市环境能源交易中心在参与碳排放权交易中的积极作用。

(五)加强应对气候变化人才队伍建设

发挥好“贵阳市低碳发展专家顾问委员会”的智囊作用,建立贵阳市低碳发展研究中心等专业研究机构,打造本土应对气候变化的专业研究团队。在国家下一步打造低碳城市试点升级版的过程中,邀请更多国际、国内专家学者为贵阳和遵义两市的低碳发展建言献策,探索出一条适合西部地区发展阶段的低碳发展之路。

参考文献:

[1]李建平,李闽榕,王金南.“十二五”中期中国省域环境竞争力发展报告[M].北京:社会科学文献出版社,2014

[2]AxelBaeumler,EdeIjjasz-Vasquez,ShomikMehndiratta.中国可持续性低碳城市发展[R].2012

双碳实施方案篇2

关键词碳关税;WTO规则;冲突;建议

一、碳关税的由来

按照《联合国气候变化框架公约》的《京都议定书》规定,包括欧盟在内的附录Ⅰ国家承担温室气体减排义务,须在第一个承诺期2008年至2012年内,将温室气体排放在1990年水平基础上削减5%。其他国家不承担强制性减排义务。其中包括美国等少数发达国家以中国和印度等国家没有承担强制性减排义务为由,坚持不批准《京都议定书》,从而也不承担减排义务。作为执行气候政策的先行国家,欧盟各界纷纷呼吁政府对美国和中国等没有减排义务的国家的进口产品采取边境税收调节(BorderTaxAdjustment),来避免竞争力损失,防止碳泄漏发生。其后有好多文件、草案、报告表示要对未采取减排行动国家的能源密集型进口产品征税。美国也出现类似倡议。2007年12月美国参议院气候和公共委员会通过的《气候安全法案》提出边界碳调整(BorderCarbonAdjustment)的补救性贸易保护措施,主要针对中国和印度的出口产品设计。2009年6月26日,美国众议院通过了《清洁能源与安全议案》,该议案宣称,将从2022年起对不接受污染物减排标准的国家实行贸易制裁,具体的措施将表现为对未达到碳排放标准的外国产品征收惩罚性关税。“碳关税”的说法由此而来[1]。

美国,欧盟成员国大部分国家以及中国都是WTO成员,有关的贸易措施都应该遵循WTO的贸易规制,那么征收“碳关税”是否符合WTO有关规则呢?

二、碳关税和WTO的适应性分析

关于征收“碳关税”是否符合WTO规则的问题,需要结合WTO的相关规定具体分析。

(一)碳关税和最惠国待遇原则

GATT第1条第1款2规定了最惠国待遇原则。按照该原则规定,缔约一方现在和将来给予缔约另一方的优惠。特权和豁免,都不应低于其给予任何第三方的优惠。特权和豁免。在国际贸易方面,最惠国待遇一旦载入双边或多边条约,则规定缔约一方在贸易、关税、航运、公民法律地位和投资等领域给予任何另一方的优惠、特权和豁免,必须无条件地给予缔约另一方。然而,征收碳关税的呼声虽然很高,但是依据什么样的标准,征收多少并成员方并没有达成一致,而且也很难再短期内达成一致。因为,人们并没有讨论其他国家到底应该允许排放多少碳的问题。环境方科学家认为地球仅能承受有限的碳排放量,但是他们并没有告诉我们应该如何在不同的国家之间分配碳排放量。而碳排放量的分配恰恰是界定什么是公正的国际贸易以及在全球范围内解决气候变化问题的关键。如果不先解决碳排放量的分配问题,碳关税的征收很难符合WTO最惠国待遇要求。由于每个国家到底应该分配多少碳排放量没有一个统一的划分标准,在此基础上的碳关税在额度上必然差异很大,这将直接违背最惠国待遇原则,破坏国际贸易秩序[2]。

(二)碳关税和WTO国民待遇原则

WTO国民待遇原则规定在GATT第3条,该基本原则要求WTO的成员给予进口产品不低于国内产品给的待遇。如果征收碳关税,就需要为国内产品和进口产品制订排放标准并计算排放成本,而进口产品的排放标准或者排放成本不能高于本国成本,这是基本的要求。在实践中要做到这一点是非常困难的。因为不同产品,即使是同类产品它的碳排放量也是千差万别的,现在所谓的碳追踪技术还远远不能达到要求。因此,为某一个产品制订专门的碳排放标准和成本是不现实的,结果只能是制订一个平均的标准,比如说对某一个地区、某一个国家征收碳关税,这样的结果就必然使进口国的产品受到歧视,从而违背WTO国民待遇原则原则[3]。

(三)碳关税和GATT20条的例外规定

GATT20条规定了一系列例外规定,其中(b)款是“为保护人类、动植物的生命和健康所必需的措施”例外。(g)款,是“为有效保护可能用竭的自然资源的有关措施”例外。但是,若想成功适用该例外,采取措施的成员方必须证明除了“碳关税”以外,没有其他“可合理获得”的措施来达到减排的目的,而这一点是很难做到的。而在第20条一般例外中,无论是(b)款还是(g)款,在实施中都“不得构成武断的或不合理的差别待遇,或构成对国际贸易的变相限制”。如前所述,对于“碳关税”征收,目前根本没有一个统一的标准。成员国一旦实施,其措施很容易被判定具有“武断性”和“不合理性”[4]。

美国曾多次试图借助以上例外,在贸易上遏制其他国家,但很少得手,比如在小虾-海龟Shrimp-Turtle案,为了保护海龟,美国禁止进口未采用海龟隔离器捕捞的虾或虾制品。后来Brazil-Tires案也采用这些例外作为抗辩理由。巴西认为禁止进口翻新轮胎是为了预防蚊子传播疾病。以上两个案例最终都被判定与WTO规定不符[5]。

(四)碳关税和WTO的边境调节税制度

在WTO中,削减关税是GATT(关税与贸易总协定)各届回合谈判的努力方向,额外增加关税很难有合法性支持。事实上,“碳关税”并不会是一种关税,而只是一种类似的边界调节措施。其之所以得到如此多的支持,很大程度上是因为GATT中有一个“边境调节税制度”。GATT规定,根据国民待遇原则,考虑到各国的国内税存在差别,允许对进口的“相似产品”征收一个国内税,而在出口相关产品时,也进行国内税的退税。

边境调节税制度的制定避免了由于各国税制差别对国际贸易的不利影响,在20世纪60年代欧洲进行增值税制改革时曾经发挥过重要的作用。这里的关键问题在于:具体到当前讨论的“碳关税”问题,边境调节税制度是否依然适用?从国际学术界的讨论来看,答案是否定的。

不同国家,由于生产过程和方法不同,产品生产过程的能源消耗或者温室气体的排放也不同,而这一差别不影响产品使用的性能。能否基于这一差别而进行贸易政策的区别对待,目前发展中国家和发达国家还存在很大争议,WTO也尚无定论。而碳税或能源税的征收,正是基于生产过程和方法。GATT唯一的关于边境调节税制度的规定,明确指出,对于类似能源税的边境调节还存在分歧。不能适用[6]。

三、碳关税之争对我国的启示

从以上分析我们可以看出,征收碳关税很难在WTO多边贸易框架下找到合法依据。从理论上讲,作为WTO成员我国可以借助WTO相关规制,向试图对我国出口产品征收碳关税的国家提出抗辩,甚至诉诸于WTO争端解决机制。但是由于WTO多边贸易机制对有关环境问题处理上显得极为乏力,况且,WTO争端解决机构还没有审理过类似案件,没有先例可循。而且耗时通常很长。所以,从长远看,作为碳排放量较高的发展中国家,我国应该认真分析碳关税背后的原因,不仅重视推动出口贸易,还应该把贸易和环保统筹考虑。通过采取节能减排等措施。确实在减排方面发挥一个负责任大国应有作用。

参考文献

[1]/blog/static/117765692009615101951859/?hasChannelAdminPriv=true访问日期:2009-10-7.

[2]/world/2009-07/08/content_11672554.htm:2009-9-6日.

[3]《WTO快讯》第181期(2009-11-17至2009-12-4日).

双碳实施方案篇3

【关键词】混凝土;碳化;处理;措施

【Abstract】Inthisarticle,“concretecarbonationtreatmentengineeringmeasures,”concludedbasedonmanyyearsofconstructionpractice,madeasystematicanalysisofconcretecarbonationprocessandthetreatmentprogram.

【Keywords】Concrete;Carbonation;Treatment;Measures

混凝土碳化的程度不同、部位不同,处理方法也不同。对碳化深度过大,钢筋锈蚀明显,危及结构安全的构件应拆除重建,对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度,碳化层较坚硬的,可用优质涂料封闭;对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽然较小,但碳化层疏松剥落的均应凿除碳化层,粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土,对钢筋锈蚀严重的,应在修补前除锈,并应根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。防碳化处理后的结果要达到阻止或尽可能减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀,使混凝土内部和钢筋一直处在高碱性环境中。

1.几种实用的混凝土碳化处理措施

1.1性能特点。环氧原浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成。适用于混凝土表层封闭,它具有以下一些特点:(1)稳定性好。该涂料在大气、淡水、海水及酸碱溶液等介质中长期稳定。(2)物理机械性能好。该涂料附着力强,涂层坚硬耐磨,耐热性及电绝缘性好。(3)密封性能好。该涂料涂刷后能安全密闭,受涂物表面耐水、耐温。(4)保护周期长。一般使用寿命在12年以上。(5)施工方便。既适合于手工涂刷,又适合机械喷涂。

1.2施工工艺。

1.2.1表面处理。混凝土表面处理是除掉混凝土上的污迹,浮物。一般有手工清理和机械清理两种方法。手工清理用钢丝刷在混凝土上来回拉刷,直至除掉混凝土表面的污迹,再用水清洗;机械清理常用喷砂及高压水、高压气冲洗,经不损伤混凝土表层为限。表面处理后,对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要先进行修补,完全修好后才能进行涂装,这样才能彻底保护混凝土。混凝土表面处理后等完全干燥后才能进行涂装。

1.2.2涂料使用要求。环氧原浆的涂料分甲、乙两组,使用时一般按甲、乙组分比7:1混合均匀后使用,配制量要根据需求适量配制,及时用完。二次涂装要在一次涂装漆膜完全干燥后进行。

1.2.3表面涂装。环氧原浆涂料的人工涂装方法与一般涂料相同,机械喷涂采用高压无气喷涂工艺。

1.2.4用量。环氧原浆涂料固体组分多,挥发组分少。一般应涂刷3~4遍,厚度达到250mm左右,用量0.5~0.6Kg/m2。

2.硅粉砂浆

硅粉砂浆由普通水泥砂浆掺和硅粉拌制而成。适用于混凝土碳化层凿除后的重新粉刷。硅粉砂浆因其优越的力学性能和抗渗性能而尤其适用于船闸、通航节制闸室岸翼墙墙面的防碳化处理。根据试验,其抗冲磨性能比C60水泥砂浆高1.5倍。其抗压强度3.6MPa,CO2浓度为30%的28碳化试验深度为0。

硅粉砂浆的施工工艺为:混凝土表面凿毛,冲洗,刷水泥硅粉净浆,硅粉砂浆养护14d。硅粉砂浆粉层厚度一般为2cm左右。

3.混凝土结构变形缝的缝面处理

混凝土结构变形缝的缝面处理难于一般方法进行防碳化处理。为阻缓缝内混凝土的继续碳化,并能满足变形缝的变形要求,对于水上部位的变形缝,可采用华东水利设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭。对水下部位的变形缝可采用南京水利科学研究院研制的变形缝改性沥青灌注封闭,能起到闭气止水的双重作用。

双碳实施方案篇4

11月12日,欧盟委员会宣布暂缓征收航空碳排放税。尽管如此分析人士仍警告,今后的国际贸易保护很可能就打着低碳发展的旗号。而欧盟征收碳税暂缓,无疑给了其他国家再次发难的机会。

欧盟的碳算盘

2008年11月份,欧盟将国际航空领域纳入碳排放交易体系的动议在欧洲议会立为法律,它要求飞经欧洲的国际航班执行欧盟排放配额,并为超出配额的排放支付税费。从今年1月1日起,欧盟正式将国际航空纳入碳排放交易体系(ETS),要求有航线飞经欧盟领域的所有航空公司提交碳排放数据,并适用欧盟规定的排放配额,超额部分需要航空公司购买。全球2000多家航空公司都被纳入欧盟航空碳排放交易体系。如果欧盟这一规定得到执行,到2022年全球航空公司的运营成本将增加至少200亿美元。这将对全球航空业造成很大影响。为此,包括中国、美国在内的29个国家共同签署了反对欧盟强征碳税的联合宣言。11月12日,欧盟建议在2013年秋季之前,暂停实施欧盟单方面采取的征收碳排放税的措施。国际航协理事长兼首席执行官汤彦麟称,欧盟宣布暂停实施对非欧盟国家起降航班征收碳排放税,表明其认可国际民航组织在全球统一碳排放解决方案上所取得的进展。

英国讨收买路钱

在欧盟坚决向航空公司征收碳排放税后,各国航企以及行业协会正采用多种方式“抗税”。但是,欧盟成员国开始纷纷表态力挺航空碳税。其中,英国议员就明确警告,对于“不交买路钱”的航企,英国将采取制裁措施。据了解,1月26日英国议会公布了一份报告称,英国议员已对抗税态度颇为强硬的美航空公司发出警告,如果美国不遵守欧盟的碳排放税新规,美国航企将在欧盟境内面临禁飞。该特别委员会主席还称,美国需要意识到,如果想要与欧盟这个全球最大的单一市场进行业务往来,就必须严肃对待气候变化问题。目前的暂停征收,并不意味着英国、德国等欧盟国家未来不会继续推进这项税收的征收。

中国反制裁

对于欧盟征航空碳税,中国态度强硬并进行了有力的回击。今年3月,空客宣布,来自中国内地航空公司的35架A330客机订单已被推迟,中国香港航空的10架A380客机订单也被阻止,这些订单的总标价为120亿美元。“欧盟暂停碳排放收费的决定是理智的选择。”中国航空运输协会副秘书长柴海波表示,这意味着欧盟开始接受从单边主义行为向支持多边谈判、全球框架转变。由于近年来中国航空企业处于国际航线密集拓展期,飞往欧洲的航班大幅增加,如果航空碳税征收将对前者形成较大的成本压力。碳排放交易体系对航空公司的影响非常大,据估计从2012年到2022年增加的总成本预计达到179亿元。对此,一位民航业的专家称,未来争论的关键点可能是谁将掌握碳排放交易方案主动权,包括碳交易的地点、免费额度标准等,这些都是中方应该提前准备和研究的。对中国航空业而言,一方面,要积极进行国际合作,促进多边解决方案的形成;另一方面,也要为未来的低碳减排做好准备。

11月12日,欧盟委员会宣布暂缓征收航空碳排放税。尽管如此分析人士仍警告,今后的国际贸易保护很可能就打着低碳发展的旗号。而欧盟征收碳税暂缓,无疑给了其他国家再次发难的机会。

欧盟的碳算盘

2008年11月份,欧盟将国际航空领域纳入碳排放交易体系的动议在欧洲议会立为法律,它要求飞经欧洲的国际航班执行欧盟排放配额,并为超出配额的排放支付税费。从今年1月1日起,欧盟正式将国际航空纳入碳排放交易体系(ETS),要求有航线飞经欧盟领域的所有航空公司提交碳排放数据,并适用欧盟规定的排放配额,超额部分需要航空公司购买。全球2000多家航空公司都被纳入欧盟航空碳排放交易体系。如果欧盟这一规定得到执行,到2022年全球航空公司的运营成本将增加至少200亿美元。这将对全球航空业造成很大影响。为此,包括中国、美国在内的29个国家共同签署了反对欧盟强征碳税的联合宣言。11月12日,欧盟建议在2013年秋季之前,暂停实施欧盟单方面采取的征收碳排放税的措施。国际航协理事长兼首席执行官汤彦麟称,欧盟宣布暂停实施对非欧盟国家起降航班征收碳排放税,表明其认可国际民航组织在全球统一碳排放解决方案上所取得的进展。

英国讨收买路钱

在欧盟坚决向航空公司征收碳排放税后,各国航企以及行业协会正采用多种方式“抗税”。但是,欧盟成员国开始纷纷表态力挺航空碳税。其中,英国议员就明确警告,对于“不交买路钱”的航企,英国将采取制裁措施。据了解,1月26日英国议会公布了一份报告称,英国议员已对抗税态度颇为强硬的美航空公司发出警告,如果美国不遵守欧盟的碳排放税新规,美国航企将在欧盟境内面临禁飞。该特别委员会主席还称,美国需要意识到,如果想要与欧盟这个全球最大的单一市场进行业务往来,就必须严肃对待气候变化问题。目前的暂停征收,并不意味着英国、德国等欧盟国家未来不会继续推进这项税收的征收。

中国反制裁

对于欧盟征航空碳税,中国态度强硬并进行了有力的回击。今年3月,空客宣布,来自中国内地航空公司的35架A330客机订单已被推迟,中国香港航空的10架A380客机订单也被阻止,这些订单的总标价为120亿美元。“欧盟暂停碳排放收费的决定是理智的选择。”中国航空运输协会副秘书长柴海波表示,这意味着欧盟开始接受从单边主义行为向支持多边谈判、全球框架转变。由于近年来中国航空企业处于国际航线密集拓展期,飞往欧洲的航班大幅增加,如果航空碳税征收将对前者形成较大的成本压力。碳排放交易体系对航空公司的影响非常大,据估计从2012年到2022年增加的总成本预计达到179亿元。对此,一位民航业的专家称,未来争论的关键点可能是谁将掌握碳排放交易方案主动权,包括碳交易的地点、免费额度标准等,这些都是中方应该提前准备和研究的。对中国航空业而言,一方面,要积极进行国际合作,促进多边解决方案的形成;另一方面,也要为未来的低碳减排做好准备。

俄罗斯曾牵头报复

对于欧盟暂缓征收航空碳税,意味着以俄罗斯为首的反碳税力量取得阶段性胜利。今年2月,在莫斯科举行的欧盟航空碳税特别会议称,以俄罗斯为首的30多个国家考虑,对欧盟针对外国航空公司征收碳税采取报复措施。俄罗斯方面打算禁止其国内航空公司参与欧盟的碳交易。据俄交通部副部长奥库洛夫透露,在参会的32个国家中,有29国家已签字,旨在抗议欧盟的航空碳税。“我们计划让欧盟的航空碳税要么被彻底取消,要么被推迟执行。”奥库洛夫说。

美国强势回击

据悉,不久前针对欧盟征收航空碳税美国总统奥巴马签署一项法案,该法案要求美国政府保护美国航空公司免向欧盟缴纳碳排放税。该项法案赋予美国运输部长以决定权,如果欧盟方面强制向美国航空公司征收碳排放税,美国政府将支持后者抵制。对于美国政府以立法形式抵制欧盟征收碳税,路透社评论认为,该法案保护了美国航空公司的利益。据统计,美国航空如果向欧盟缴纳碳税,未来8年增加的开支将超31亿美元。美国参议院投票通过一项法案,允许美国航空公司不必遵守欧盟碳排放规定。有美国国会议员表示,美国航空公司和乘客不必通过“非法税收”帮助欧洲降低债务负担,相反这些资金能够用于刺激美国就业和经济增长。

印度含蓄威胁

据当地媒体此前报道,印度反对欧盟单方面向其航空公司征收碳税的方案,可能会演变成一场全面的贸易战。印度内阁正在讨论反制欧盟碳税的提议,该提议包括减少双方航班数目等。印度甚至含蓄地威胁,若欧盟对印度航空公司实施制裁,他们可能禁止欧盟航空公司飞越印度领空。

俄罗斯曾牵头报复

对于欧盟暂缓征收航空碳税,意味着以俄罗斯为首的反碳税力量取得阶段性胜利。今年2月,在莫斯科举行的欧盟航空碳税特别会议称,以俄罗斯为首的30多个国家考虑,对欧盟针对外国航空公司征收碳税采取报复措施。俄罗斯方面打算禁止其国内航空公司参与欧盟的碳交易。据俄交通部副部长奥库洛夫透露,在参会的32个国家中,有29国家已签字,旨在抗议欧盟的航空碳税。“我们计划让欧盟的航空碳税要么被彻底取消,要么被推迟执行。”奥库洛夫说。

美国强势回击

据悉,不久前针对欧盟征收航空碳税美国总统奥巴马签署一项法案,该法案要求美国政府保护美国航空公司免向欧盟缴纳碳排放税。该项法案赋予美国运输部长以决定权,如果欧盟方面强制向美国航空公司征收碳排放税,美国政府将支持后者抵制。对于美国政府以立法形式抵制欧盟征收碳税,路透社评论认为,该法案保护了美国航空公司的利益。据统计,美国航空如果向欧盟缴纳碳税,未来8年增加的开支将超31亿美元。美国参议院投票通过一项法案,允许美国航空公司不必遵守欧盟碳排放规定。有美国国会议员表示,美国航空公司和乘客不必通过“非法税收”帮助欧洲降低债务负担,相反这些资金能够用于刺激美国就业和经济增长。

双碳实施方案篇5

摘要:严峻的气候变化问题和潜在的国际减排义务要求我国加快转变经济发展方式、减少温室气体的排放。作为减少温室气体排放的一种有效手段,碳排放权交易制度建设成为一种普遍现实意义上的需求。应当从法律制度的角度深入研究中国碳排放权交易机制的设立目的、碳减排目标、交易的对象、交易的配额、机制运行时间、交易所的设置等问题,为中国日后顺利进入“全球碳排放权交易市场”作好充分的法律制度准备。

关键词:中国;碳排放权交易法律制度;低碳

中图分类号:DF468文献标识码:A文章编号:1004-1605(2012)03-0074-03

建设生态文明,促进节能减排是我国“十二五”时期所面临的一个重要战略课题。减少和控制二氧化碳排放是应对气候变化问题的重点。要实现减少和控制二氧化碳排放的目的,建立碳排放权交易市场是一个有效的途径。

“十二五”规划指出,要“探索建立低碳产品标准、标识和认证制度,建立完善温室气体排放统计核算制度,逐步建立碳排放交易市场。推进低碳试点示范”。去年9月,国务院的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中明确将“开展碳排放交易试点,建立自愿减排机制,推进碳排放权交易市场建设”作为推广节能减排的重要市场化机制,我国碳排放权交易市场建设开始进入实质性阶段[1]。

建设碳排放权交易市场作为一个新的国家战略安排,必须通过各种法律法规的制定和实施才能得以确立,走低碳发展道路,制度创新是关键,法治建设是保障。首先,应当明确碳排放权交易法律制度的基本规则。根据国内外实践经验,碳排放权交易是指国家设定一个允许排放的含碳温室气体污染物的总额限制,向被纳入到交易机制的公司或工业部门授予一定数额的配额,以此作为排放该数额污染物的权利,分配到各公司或工业部门的许可之和不得超过总额限制。若企业通过技术革新等手段实现实际排放量小于分配到的排放许可量,该企业则可以将剩余的排放权拿到排放市场上进行交易以获取利润;反之,企业就必须到市场上去购买排放权,否则,超过许可量的排放将会受到管理部门的重罚[2]。

其次,应当厘清碳排放权交易法律制度中的基本法律行为。法治建设的核心就是以法的形式对人的行为进行规范,以“行为规范”为主线,碳排放权交易法律制度的构建方能切合实际、有的放矢。碳排放权交易法律制度中的法律行为至少包括以下四个方面:第一,行政行为。相关行政主管部门为保证交易符合国际和国内的法律规定,保障交易双方的权益所进行的行政许可、行政指导和监测监督行为,是碳排放权交易机制的基础;第二,市场中介行为。排放权交易的中介机构为交易双方提供排放权配额的供需信息、为交易创造和提供便利条件的行为,是保证排放权交易成功的必不可少的环节;第三,买卖行为。交易主体基于意思自治而进行的买卖富余排放权配额的行为,是排放权交易体系中的主要法律行为,它决定碳排放权交易的法律性质;第四,碳排放评价行为。由独立的核证主体对排放主体减排后的碳排放进行的定期的独立审评和事后确定,使减排量获得公信力的行为是维持碳排放权交易市场长期稳定运行的重要保障[3]。围绕对上述四个法律行为的规范,在保证法律稳定性的前提下,采取循序渐进方式建立碳排放权交易法律制度,需要重点注意以下五个方面的问题:

1.解决碳排放权交易合法性问题

碳排放权交易在一定程度上即指含碳温室气体排放行政许可的转让,承认这种行为的合法性是构建碳排放权交易法律制度的前置性条件。

目前我国基本法律体系中并没有对这种行为的合法性作出明确规定。我国《行政许可法》第九条规定,行政许可不能转让;第十二条规定了涉及国家安全、公共安全、特殊行业、生态环境保护以及法律、行政法规规定可以设定行政许可的事项,但并没有规定行政许可能否交易。因此碳排放权及碳排放权交易作为一种新生事物,因其自身所具有的特殊性,事实上对我国现有法律体系造成了一定程度上的突破[4]。

从维护我国法律体系的稳定性和协调性出发,对碳排放权交易的法律规制应该采取渐进的立法形式,在现有《清洁发展机制项目运行管理办法》的基础上,鼓励各试点地区积极制定地方性的《碳排放权交易管理办法》。以2010年9月出台的《重庆市主要污染物排放权交易管理暂行办法》为例,该规章就明确规定排污权以排污指标进行交易,并对交易主体及条件、交易方式及程序和交易管理及职责作出了具体规定[5]。待各项条件成熟之后,国家再以专门立法形式制定《碳排放权交易法》对含碳温室气体的排放许可、分配、交易、管理,交易双方的权利义务、法律责任等详加规定,并在《环境保护法》中明确增加碳排放权及碳排放权交易制度,将其作为我国一项环境基本法律制度加以确定。

2.建立具体的总量控制机制

总量控制机制和碳排放许可制度的构建是政府行政行为的主要内容,也是碳排放权交易法律制度的基石。从权利属性上看,碳排放权作为交易品实质上是以1吨二氧化碳当量为单位的排放配额。如果没有排放总量控制的约束,企业就会不受限制地向大气层排放二氧化碳,免费使用全球性“公共资源”。只有在排放总量控制的约束下二氧化碳排放权才成为稀缺资源,才具有商品属性,从而可发生交易活动。将二氧化碳排放权这一全球性公共物品使用权转化成为可以在碳市场上交易的私权,交易主体必须先获得碳排放权。

我国现行的环境法律体系中没有专门的有关总量控制具体实施的统一法规,只是一些零星的条文,如我国的《大气污染防治法》第3条和第15条中提到了总量控制这一概念,但对排放总量控制的目标、总量设计、总量分布、监测和核查、适用程序等都没有具体的规定。《“十二五”节能减排综合性工作方案》以行政命令的形式,对“十二五”期间各地区化学需氧量、氨氮排放总量、二氧化硫排放总量、氮氧化物排放总量规定了总量控制计划,而为保证总量控制计划形成应有的长效机制,对碳排放总量控制立法还应当及时跟进。可以考虑制定《碳排放总量控制管理办法》,由专门行政机关制定国家排放总量,并采取一定方式、程序进行分配;对确定总量控制目标、总量统计制度、统计对象行业和种类、总量监测核查制度等作出专门规定,以保证总量控制指标的全面落实。

3.建立统一的碳排放许可制度

交易主体获得碳排放权的主要方式就是由相关行政主管部门依法以颁发碳排放许可证的形式予以确认,碳排放许可制度是与总量控制机制相配套的重要制度[6]。

我国目前也没有专门的统一法规对碳排放许可制度进行规范。现有的排污许可证制度主要针对水污染防治且可操作性不强,已经落后于社会经济发展的实际需要。《水污染防治法》仅明确了“国家实行排污许可制度”的原则性规定,缺乏可操作的法律规定,各地排污许可证发放范围、发放程序以及监管机制等方面不尽统一,对无证排污行为的处罚力度不够,法律实施的效果大打折扣。

江苏省2011年10月1日起正式实施的《江苏省排放水污染物许可证管理办法》(下简称《办法》)以地方性规章的形式为碳排放许可制度的立法做出了积极的探索。《办法》中对于申领排污证、持证单位需遵守的规则以及要承担的法律责任都有明确的规定,具有可操作性。《办法》还将有偿使用和以交易方式获得排污指标,作为排污许可证申领的前置条件;并就有偿取得排污指标的收回、回购等事项作了特别规定,强调了排污许可与排污指标有偿使用和交易制度在法规上的有效衔接,从而为推进全省排污权有偿使用和交易,提供了政策法规依据。在总结地方经验的基础上,国家应当加快《排污许可证管理条例》的立法进程,为碳排放许可制度提供统一的具体规范。

4.完善碳排放权交易市场基本法律制度

碳排放权交易中的市场中介行为和买卖行为主要体现在碳排放权交易市场的运行之中。应建立一系列基本制度和交易规则,保障整个碳排放交易市场的自由、公平交易:

主体资格审查制度。环保部门要对交易双方主体资格进行认定,加强对出售指标者的环境监测和监督。参与碳排放权交易的企业,只有完成减排指标之后的剩余部分才能卖,不能完成的必须买。设立“门槛”性质的事前预防机制,不能达到法定减排要求的新排放源,则没有购买资格。

交易登记结算制度。碳排放权申报登记、指标登记和指标交易登记,是分配碳排放指标的基础,也是政府监测碳排放权及其变化情况的基本途径。碳排放权交易登记要求交易双方当事人都应在环保部门指定的系统内建立一个账户,所有的交易活动都要通过账户进行。因此,有必要建立统一的账户管理系统和信息系统,以全面及时了解碳排放权的持有、交易等情况。

碳排放报告制度。按照总量控制计划的设计,所有的排污指标持有者都应提交一份年度报告,详细、如实地报告其排污指标的变化情况。例如,多少指标用于内部减排,多少指标用于交易,多少指标储存备用等。为防止利用碳排放权交易违规套利,必须报告与碳排放权交易有关的受益人及其相关信息。

碳排放交易监管制度。监管制度是碳排放交易市场的“稳压器”。应制定一系列的信息披露、报告和核查、法律责任等制度,对于在碳排放交易中出具虚假排放数据和资质证明、违规操作恶意套利、破坏市场正常运行秩序等违法行为依法追究相关当事人的法律责任。

5.建立科学的碳排放评价机制

碳排放评价机制是建设碳排放权交易市场的基础保障性法律制度,是经济发展与节能减排的双重需要。当前,地方试点为我国碳排放评价机制的建立积累了大量值得参考的经验。以2011年9月武汉市的《温室气体(GHG)排放量化、核查、报告和改进的实施指南》为例,该标准直接引用了有关国际标准的术语、概念和技术方法,细化了碳排放量化、核查、报告的具体要求,增加了有关数据质量和保证数据可靠性的采集、管理要求条款,强化了核查结果的利用和政府采信,并提出了温室气体的减排改进要求,从而成为了国内第一个碳核查标准,填补了我国在温室气体排放的核查、报告和改进方面实施指导标准的空白。

建立科学的碳排放评价机制可以从以下思路着手:首先,制定指导原则和框架规范,创建与国际接轨的科学机制和体系;其次,明确评价对象行业,按照逐步推进原则对能源、建筑、钢铁、化工、建材、交通、废弃物处理、农业、林业、服务行业等,逐步建立各行业碳减排标准和认证体系,先行试点再全面展开;最后,需要培养一批有资质的碳减排认证机构,充分发挥第三方独立机构在碳减排认证中参与、策划和测量的主体性作用。

双碳实施方案篇6

关键词:碳材料;超级电容器;双电层;微机电系统

能源问题日益受到社会的重视,超级电容器作为重要的能源存储和供应装置引起研究者的广泛兴趣,它介于传统电池和电容器之间,拥有高的比功率及比能量,同时活性碳由于其资源丰富,化学稳定性和热稳定性好,比表面积大,导电性良好,容易制备等优异的性能,使得基于碳材料电极的超级电容器是电容器领域的研究重点[1,2]。而在微机械加工领域,MEMS(微电子机械系统)技术,即通过紫外光刻的技术,可以轻松得到图案化的微米级图案[3],使得MEMS的方法在制作超级电容器中有潜在应用。如图1(a)为传统活性碳的制备方法,热解一些自然界中的木屑、果壳等物质,而光刻胶是一种高分子,是一种优质的碳源,经过高温热解同样可以转化为活性碳;(b)为微加工中光刻示意图,通过此方法容易大规模得到图案化的光刻胶结构,将这两种方法结合起来,非常容易制作图案化的微米级碳结构,而特定的图案是可以直接实现电容器的功能,所以可以将MEMS技术应用在电化学领域,这一学科交叉的方法为图案化的超级电容器提供了非常简单的制作方法。

图1碳微电子机械系统示意图:先光刻,后热解,制备图案化的碳结构

1碳材料超级电容器简介

碳材料超级电容器由对称式的两个多孔碳电极组成,通常是活性碳,将电极放在电解液中,由于固液两相的电化学电势不同,电极表面上的静电荷将从溶液中吸引部分无规则分布的离子,使它们在电极、溶液界面的一侧离电极一定距离处聚集起来,形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的充电层。这样的充电层由界面处的两个电荷层组成,一层在界面的电极一侧,另一层在界面的溶液一侧,故称为双电层,当在两端施加一个电势差,如图2所示,充电时,溶液中的正负离子会在电容器的两端聚集,负极的电子会被溶液中的正离子平衡,正极则相反;放电时,电子通过外电路上的负载从负极流向正极[4]。

图2双电层电容器充电状态示意图

基于双电层超级电容器的工作原理,如果电极材料的比表面积越大,那么其存储的电荷就越多,其容量越高,性能越优异,所以如何进一步的提高碳材料的比表面积一直是研究的重点,因为对于电容器而言,在实际应用中,其功率密度是远远满足实际应用需求的,其充放电在几秒到几十秒之内完成,其与电池相比较低的能量密度是限制其应用的关键因素[5]。

2基于C-MEMS的碳材料超级电容器

2.1制备工艺

文章主要讨论的是基于微机械加工技术来制作图案化的超级电容器,其主体材料为光刻胶热解产物:活性碳。

基本的制作工艺如图3所示,为了制备基于碳膜的集电极,首先将一层粘度比较小的光刻胶旋涂在硅片上,经过合理的光刻显影条件得到图3中(a)结构,这一结构碳化之后,主要起到收集和传输电荷的作用;然后,在此结构上旋涂一层粘度较大的胶,经过对准光刻工艺,在此结构上制备高长宽比的光刻胶柱结构,见图3(b),然后将此结构整体放在管式炉中在惰性气体中热解,这时升温速率不能太快,应控制在5℃/min左右,因为光刻胶和SiO2层的受热膨胀不同,这也是为了防止脱落。热解成功的结构见图3(c),合理的热解条件可以得到多孔、比表面积大、结构稳定的碳结构,此结构在两端搭载电极引线,滴加电解液之后就可以组装成完整的超级电容器,接着通过热解条件和后续修饰此结构来研究其电化学性能。

图3C-MEMS制备三维超级电容器的流程图

2.2基于C-MEMS超级电容器优势

没有引入MEMS技术前,电容器的结构都是如图4(a)中所示,为二维平面结构,由两个薄膜电极,中间夹一层固态电解液堆叠而成。而利用MEMS技术制作的图4(b)所示的交错式结构与传统二维平面结构相比有很多优点[6]。

(1)两个电极都在同一个平面内有利于器件的生产和集成。(2)利用先进的微加工技术,可以精确的控制两电极间的间距,从而减少离子在电解液中的传输距离,提高器件的功率密度,同时电极的侧面可以与电解液有效接触,进一步提高其能量密度。(3)为了进一步提高性能,在此结构基础上制备三维结构,三维结构可以在相同的占地面积条件下进一步利用空间体积,提高了电容器的容量,解决超级电容器领域中的容量上限问题。

3基于C-MEMS超级电容器性能优化

3.1热解条件影响

热解过程中温度和气氛对最终得到的活性碳性质影响是显著的。BenHsia和MunSekKim[7]等人研究了温度和气氛对C-MEMS电容器性能的影响,对比了800℃、900℃和1000℃对其性能的影响,结构表明900℃时其电化学性能最高,在800℃时,由于温度低,碳石墨化程度低,导电性不好造成其性能低下,而1000℃时,其单位面积容量小于1F/cm2,远远低于900℃,其原因是因为高温进一步提高了碳材料的孔隙直径,孔的直径变大,变相减小了材料的比表面积[8],降低了容量。研究表明由热解酚醛树脂(与光刻胶性质相似)所得碳的多孔性与温度密切相关,表明在700℃时实现了最大的微孔体积,但是在700℃热解时产生了非常大的平面电阻[9],继续升高温度,孔体积会下降,导电性会提高,二者都会影响电容器的性能,所以为了实现比表面积和电导率的平衡,900℃可以最佳化这两个参数。BenHsia和MunSekKim同时也研究了热解气氛对热解结果的影响,如图5所示,研究了三个条件(Ar、10%H2/Ar、在Ar加热900℃,在900℃气氛换为10%H2/Ar维持1小时)对其电化学性能的影响,研究表明双气氛热解得到的碳材料与水的接触角小,即亲水性好,电解液可以深入到内部的微孔,有效比表面积大。对于碳材料,并不是比表面积越大,其容量越大,必须同时考虑电解液离子是否可以有效进入微孔内部,发挥最佳作用[10]。

Lyons[11,12]等人研究了H2对热解结果的影响,表明热解后的体积收缩与气氛密切相关,在纯N2中得到的碳膜体积是在纯H2中的两倍,说明H2可以进一步与热解中物质作用,产生致密的薄膜。所以在实际操作中,如何合理控制惰性气体和H2的切换,仍然需要进一步探索优化,这样才能得到性能优异的碳材料。

3.2包覆赝电容活性物质

电容器有两种类型,除了双电层电容器,还有基于氧化还原反应的赝电容材料[13],这类材料有过渡金属氧化物(RnO2、MnO2等)、导电高分子(PPy、PINA等)和官能团修饰的碳材料,与双电层电容器相比,氧化还原反应存储的容量是非常大的,将此类物质负载在C-MEM型电容器碳材料表面,可以进一步提高电容器容量。

MajidBeidaghi和ChunleiWang[14]制作了三维的碳柱结构,之后在其表面电沉积一层PPy(聚吡咯)导电薄膜,而PPy是一种低成本和环境友好型的电化学活性物质,得到了性能优异的超级电容器器件;MajidBeidaghi和WeiChen[15]制备了相同的结构,然后将此结构在硫酸溶液中通过三电极作用,使碳材料表面带有含氢离子的官能团,而且证明硫酸活化时间越长,电容器容量越高,但其循环稳定性却减低了,说明官能团的确提高了容量,稳定性却不好。

3.3物理修饰碳材料表面

负载高容量的赝电容活性物质固然可以提高电容器容量,但是基于氧化还原反应通常会大大降低系统的循环寿命,影响器件实际应用中的使用期限,而通过物理的方法则不会影响其循环稳定性。

WeiChen[16]等人在三维碳柱表面通过CVD法沉积一层碳纳米管(如图6所示),碳纳米管是碳材料的其中一种衍生物,其良好的导电性和大的比表面积使其在能源存储领域中有潜在应用),进一步提高了电容器的容量。MichaeF·L·DeVolder和RobVansweevelt[17]等人通过氧气等离子体作用在热解之前处理SU-8光刻胶柱,碳化之后扫描电镜显示其表面有大量的碳纤维,如图7所示,为改善C-MEMS超级电容器性能提供了新的思路。

4其他C-MEM制备电容器的方法

MEMS技术可以精确制备图案化的结构,LuWei[18]等人没有直接用光刻胶结构作为碳源来制备电容器,她通过将蔗糖、去离子水和浓硫酸按质量比1:0.5:0.1混合搅拌,将得到的粘稠透明液体旋涂在二氧化硅基板上,热解得到表面光滑没有缺陷的碳膜,然后在此碳膜上旋涂光刻胶进行光刻,用氧气等离子体处理碳膜,有光刻胶保护的区域会保留下来,暴露的区域被刻蚀掉,通过此方法,变更了碳源,也制备出类似的图案化结构,而且她采用CO2气体进一步活化该碳结构,这种方法得到的碳材料性能优于光刻胶结构,提供了一种新奇的图案化碳结构制备方法。

5结束语

C-MEMS制备超级电容器工艺简单,可以在硅片上大规模制备,通过合理的热解温度和气氛控制可以得到性能优异的活性碳材料,通过沉积电化学活性物质,碳纳米管或氧气等离子处理可以进一步提高其性能,但是在这些工作中,碳的微结构都只是提供其作为结构的作用,真正发挥电化学作用的活性部分是沉积在碳结构表面的容量较高的物质或者碳结构表面,而且紫外光刻过程中也只是对光刻胶进行了紫外光刻。

如果可以将活性物质掺杂在光刻胶内部,对此活性物质-光刻胶复合物进行光刻碳化,让活性物质在碳材料内部发挥作用,将是非常有意义的工作。未来的研究方向可以将一些高容量的氧化物(SnO2、NiO、Fe3O4等)良好的分散在光刻胶中,对此复合材料进行光刻显影热解,通过MEMS的方法制作氧化物-碳复合微结构,这一氧化物-碳复合材料微纳结构的可控微加工工艺,可以进一步制作高性能的三维超级电容器,但是这些氧化物必须满足一些条件,颜色为浅色,进而可以光刻;化学稳定性好,在900℃高温条件下还能保持结构完整性;在高温不与碳发生反应。所以,C-MEMS技术在超级电容器领域中还有更广阔的前景。

作者:陈良等

参考文献

[1]田艳红,付旭涛,吴伯荣.超级电容器用多孔碳材料的研究进展[J].电源技术,2002,26,6:466-479.

[2]徐斌,张浩,曹高萍,等.超级电容器炭电极材料的研究[J].化学进展,2011,23:605-610.

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